Устройство для управления движением поездов

Союз Советскнх Сочнапнстнческнх Республик.76 (2 376811/27-1 7 04 арственный коиитеСССРелам изобретениИи открытий 1081, Бюллетень М 39 публикован(53) 56.22. (088,8 та опублико ия опис ия 23.10.(72) Авторы изобретен Г. Аверкиев, А.И. Ващенко, А.В. Плакс,Ф. Снурков, Ю.В. Ульянычев и Н,И. Фирсов СТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНПОЕЗДОВ ОЖЕНИ С э 1с 11 Изобретени ройствам авто ння поездами которые поэво жение на лини иком. отно атиче а лин ится к усткого управлеи метрополитена ддерживатьдви- тветствии с грают п в со былла Известно устройство для управления движением по перегону одиночного поезда, осуществляющее управление беэ учета продвижения остальных поездов на линии, кроме случаев возникновения угрозы столкновения, путем запитки рельсовых цепей блок- участков, на которые разделен перегон, кодированными сигналами, коды которых соответствует скоростям, с которыми поезд должен двигаться на этих участках, и сигналом управления тяговым двигателем з соответствии "с разностью между фактической скоростью движения поезда и заданной. Коды сигналов начальных участков перегона между соседними станциями соответствуют скоростям, обеспечивающим разгон поезда;конечных участков - скоростям, Обеспечивающим торможение поезда перед станцией, а средних - максимальной скорости движения поезда 1. Недостатком этого устройства является управление движением поездовлишь по жесткой программе без учетаотклонений от граФика этого илидругих поездов и изменений в графике аИзвестно устройство автоматического управления движением поездовметро с помощью подачи управляющихсигналов на центральный пункт покабелю, проложенному вдоль пути,разделенному шевронами и запитанномусигналом определенной частоты, и сигналов регулирования скорости движе"ния поезда в соответствии с разностьюмежду числом импульсов (периодов)сигнала, поступивших на поезд на отрезке кабеля между двумя соседнимишевронами и заранее установленным 20 фиксированным числом, так что дляизменения скорости движения достаточно было изменить в том же отношениичастоту подаваемого в кабель сигнала: расположение шевронов при этомо неравномерным и определялось же-емой кривой изменения скорости.Для того, чтобы мозно было регулировать не только скорость обращенияпоездов по линии, но и интервалы меж 36 ду поездами, предполагалось выполнить кабель иэ отдельных секций, запитанных от разных источников, и изменить частоту сигнала в той секции,над которой в данный момент проходит поезд, движение которого необходимо ускорить или замедлить отно,сительно других поездов 2 ,Это устройство предусматриваетуправление поездами по жесткой программе, обеспечивающей выполнениетребования по точности регулированияв соответствии с графиком движениятолько подвижного состава, имеющегоблизкие тяговые и тормозные характеристики. При больших различияххарактеристики подвижного составаточность выполнения графика движения недостаточна. Кроме того, необходимость в прокладке кабеля удорожает систему автоматического управления, работающего по такомупринципу, что особенно усугубляетсянеобходимостью точного соблюдениярасстояний между шевронами, так какэто мешает ремонтным и другим работам, связанным с эксплуатацией пути,Известно также устройство для управления движением поездов, содержащее установленный на центральномпункте блок задания графика движенияпоездов,соединенный через блок сигналов отправления поезда с линиейсвязи, расположенной на станции,установленный на каждом блок-участкеблок выбора скорости движения понему и передачи сигнала о ее величинена поезд, входом подключенный к блокукодирования ее по участкам, а выходом - к рельсовой цепи этого участка, а на поезде - приемник сигналово заданных величинах скорости движения по блок-участкам, датчик Фактической скорости поезда и приемниксигналов управления поездом на станции, первые из которых подключенычерез блок сравнения скоростей к одному из входов блока выбора командуправления поездом по перегону истанции, а второй - непосредственнок другому его входу, а к выходу блокавыбора команд управления поездомподключен блок управления тяговымдвигателем поезда 3 .Недостатком этого устройства является то, что регулирование времени хода поезда по перегону осуществляется только в зоне разгона поездапосле его отправления со станции.Для его из блока задания параметровграфика движения выдается сигнал вблок выключения тяги о моменте граФикового проследования поездом контрольной точки пути, расположеннойв зоне разгона поезда. После фактического проследования поездомэтой .точки, блок выключения тягивырабатывает сигнал отключения двигателей из тягового режима в зависимости .от величины рассогласования5 10 15 20 25 3 О 35 40 45 50 55 60 мещу графиковым и фактическим моментами проследования контрольной точки. Такое регулирование временихода поезда по перегону удовлетворяет требованиям точности только приэксплуатации на линии метрополитенаподвижного состава с близкими тяговыми и тормозными характеристиками.Пределы регулирования времени такжеограничены, так как время разгонасоставляет 20-30 от общего временихода поезда по перегону. При эксплуатации на линии метрополитена различных типов подвижного состава точность регулирования не удовлетворяетпредъявленным требованиям.Цель изобретения - повышениеточности управления движением поездов путем устранения влияния характеристик подвижного состава.Цель достиГается тем, что устройство снабжено установленным нацентральном пункте блоком вычисления для каждого типа поезда времени хода по перегону и блоком выбораскоростей движения по нему, при этомвходы блока вычисления времени хода по перегону подключены к блокузадания графика движения поезда идатчику отправления поезда с каждойстанции, а выход через блок выбораскорости движения - к блоку кодирования ее по блок-участкам.На Фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства, установленного на центральном пункте,станции и каждом блок-участке;на Фиг. 2 - блок-схема устройства,расположенного на поезде,На центральном пункте 1 расположен блок 2 задания графика движенияпоездов. В этот блок заложены следующие данные на сутки: время интервала между поездами, время стоянкипоездов на станции, время прибытияпоездов на станции, время отправления поездов со станции.Выходи блока 2 подключены к блоку3 вычисления для каждого типа поездавремени хода на перегону, соединенному с датчиком 4 отправления и через блок 5 выбора скорости движенияпо нему - с блоком б кодированияскорости по перегону, и к блоку 7выдачи сигналов отправления поездов,соединенному с линией 8.1 связи,расположенной на станции в зоне включения двигателей в тяговый режим.В зове торможения поезда на станциирасположена другая линия 8.2 связи.Блок 5 содержит узел памяти программы скоростей движения поездов поперегонам, логическую схему выборапрограммы в зависимости от требуемого времени хода поезда по перегону и номера станции и преобразова;тели сигналов, которые не показанына чертеже, Программы скоростейдвижения предварительно определяютсятоты генератора 13.1 геременноготока осуществляется дешифратором 11.1и управляющим блоком 12.1. Частотасигнала рельсовой цепи 101 в поезд"ной аппаратуре воспринимается приемником 15, содержащим катушки индуктивнЬсти, резонансные Фильтрыи усилители сигналов. усиленныйсигнал частоты преобразуется в напряжение, которое затем сравниваетсяс напряжением, пропорциональным Фактической скорости, в блоке 18 сравнения скоростей. Напряжение, пропорциональное фактической скорости,вырабатывается датчиком 16 фактической скорости. При свободности впере"дилежащего пути блок 18 сравнениявырабатывает сигнал, резрешающийтрогание поезда. По этому сигналу исигналу, полученному от приемника 17,блок 19 выбора команд вырабатываетсигнал, по которому блок 20 управления тяговыми двигателями включаетдвигатели поезда в тяговый режим.Момент отправления поезда со станциификсируется датчиком 4 отправления,сигнал с которого поступает нацентральный пункт 1 в блок 3 вычисления времени хода поезда по перегону,в который из блока 2 задания графикадвижения также поступает сигнал свремени прибытия этого же поезда наследующую станцию. В блоке 3 вычисле"ния времени хода поезда по перегону рассчитывается требуемое времйхода поезда до следующей станции,по которому в блоке 5 выбираетсяпрограмма скоростей, движения го перегону. Выбранная програима скорс . -тей передается на станцию, с которойотправился поезд, в виде временногсимпульса. Этот временной импульспринимается блоком б кодирования ипреобразуется в двоичный код, покоторому дешифратор 11. 2 определяетдопустимую скорость движения поездапо каждому блок-участку, в соответствии с которой каждая рельсовая цепь10.2 с помощью управляющего блока12.2 генератором 13.2 переменноготока запитывается одной из вышеприведенных частот. В дешифраторы 11.2 11.4 поступают также сихналы отблока 14, определяющего допустимыескорости движения поезда по блокучасткам в зависимости от сближенияпоездов. В этих дешифраторах отдается предпочтение всегда более ыэкой скорости что соответствует условиям безопасности движения.ПР . -вышение программных скоро;.,Ой надскоростями, определяемыми блоком 14,возникает лишь при значительныхсбоях графика движения в результатекаких-либо аварийных ситуаций.Сигналы частот Рельсовых цепей 30.2-30.4вОспринимаются приемником .,5 и в.арчелюотся с пОмощью резонансных Фил 1.трови релейных элементов. Приная ч,с 35 в результате тяговых расчетов,исходя из графикового времени прибытияпоездов на станции, отклонения отграфика движения, плана и профилякаждого перегона, минимального расхода электроэнергии, точности выполнения графика движения. Из каждойкривой движения, построенной в результате тяговых расчетов для требуемого времени хода по перегону, определяются скорости движения поездапо каждому блок-участку.Выход блока б кодирования скорости по перегону подключен к каждому блоку 9.1-9.4 выбора скоростидвижения по блок-участкам и передачисигнала о ее величине на поезд черезрельсовые цепи 10.1-10.4.Каждый иэ блоков 9.1-9.4 выбора скорости движения содержит дешифратор 11.1-11.4, управляющий блок12.1-12.4 и генератор 13.1-13.4 переменного тока.Блок 14 определения допустимойскорости движения поезда по блокучасткам в зависимости от сближенияпоездов подключен к входам блоков 259.1-9.4 выбора скорости движения.На поезде установлены приемник15. сигналов о заданных величинахскорости движения по блок-участкам,датчик 16 фактической скорости и Зрприемник 17 сигналов управленияпоездом на станции, первые из которых подключены через блок 18 сравнения скоростей к одному из входовблока 19 выбора команд управленияпоездом по перегону и станции, авторой - непосредственно к другомуего входу, а к выходу блока 19 вы"бора команд управления поездом подключен блок 20 управления тяговымдвигателем.40Устройство работает следующимобразом,Сигнал графикового отправлениявырабатывается блоком 2 заданияграфика движения. По,этому сигналу щблок 7 при условии, что поезд простоял на станции минимально необхо. - ,димое время для высадки и посадкипассажиров, эапитывает частотой3 кГц индуктивную линию 8.1 грязи. рЧастота 32 кГц воспринимается прием=ником 17, содержащим катушки индуктивности, резонансные Фильтры и усилители сигналов и передается в блок19 выбора команд. Отправление состанции происходит только при условии свабодности впередилежащегопути, что определяется блоком 14, Взависимости от свободности путистанционная рельсовая цепь 10.1 может бить запитана от генератора И13, 1 переменного тока частотой 275,225, 175, 125, 75 Гц, что соответствует например допустимОй скорости О, 40, 60, 7;, 90 км/ч движенияпоезда по блок-участку Выбор час- . 65"ота затем прераэуется н постоянное напряжение с выделением уровней напряжений соответствующих командам о управлению тягоными двигателями. Цля управления тяговымн двигателями прецусмотреяы следующие команды: включение двигателей н тяговый режим включение двигателей н тормозной режим с минимальным замедлением, включение двигателей в тормозной режим с максимальным замедлением, выключение двигатЕлей из всех указанных режимов. Каждой команде управления тяговыми двигателями соответствует определенный уровень постоянного напряжения для каждой допустимой скорости движения поезда. Скорость поезда оп ределяется с помощью датчика 16 Фактической скорости, вырабатывающего частоту, пропорциональную скорости поезда, которая преобразуется н напряжение, Указанные напряжения, 2 О соответствующие допустимой и Фактической скоростям, сравниваются в блоке 18 сравнения, в результате чего блок 19 выбора команд определяет команду и управляет тяговыми двигателями. Таким образом, в процессе движенияпоезда по перегону скорость поезда поддерживается в соответствии с программой скоростей а следонательно, .обеспечивается проследование поездом перегона эа требуемое нрея при соблюдении безопасности, Остановка поезда на станции с необходимой точностью осуществляется с ггомощью инцуктивной линии 8,2 сгпэи, выполненной н виде двухпроводного шлейфа проводов с перекрещиваниями, постоянно эапи"Ган- ного частотой 42 кГц, Расстояние между смежными перекрещиваниями проводов определяет заданную скорость ЭО движения доезда н ."ажпой точке путянгяалы иядук,инной линии 8.2 салэи принимаются приемником 17 в котором сравнивается Фктическое время проследования поездом отрезка пути между ; скрещиваниями проводов с заданным времением. При превышении задаяяого времени над Фактическим, что соответстнует превышению Фактической скорости над заданной, приемником 17 вырабатывается сигнал на включение тяговых двигателей в режим торможения с максимальным замедлением, который воздействует на схему упранления тяговыми днигателями чере:.:блок 19 выбора команд.Формула изобретенияУстройство для управления движением поездов, содержащее установленный на центральном пункте блок задания графика движения поездовсоединеяный через блок сигналов отправления поезда с линией связи, расположенной на станции установленныйна каждом блок-участке блок выбораскорости движения по нему и передачисигнала о ее величине яа поезд,входом подключенный к блоку кодирования ее по участкам, а выходом - крельсовой цепи этого участка, а напоезде - приемник сигналов о заданных величинах скорости движения поблок-участкам, датчик фактическойскорости поезда и приемник сигналовуправления поездом на станции, первыеиэ которых подключены через блоксравнения скоростей к одному из входов блока выбора команд управленияпоездом по перегону и станции, авторой - непосредственно к другомуего входу, а к выходу блока выборакоманд управления поездом подключенблок управления тяговым двигателемпоезда о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точности управления движением поездовпутем устранения влияния характеристик подвижного состава, оноснабжено установленным на центральном пункте блоком вычисления длякаждого типа поезда времени ходагго перегону и блоком выбора скоростей движения по нему при этомвходы бгска вычисления времени ходапо перегону подклю:ены к блоку задания графика движения поезда идатчику отправления поезда с каждойстанции а выход через. блок выбораскорости движения - к блоку кодирования ее по блок-участкам.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 3229086,кл. 256-187, 1966.2. Патент Франции Р 1579467,кл. В 61 , 1969.3, Авторское свидетельство СССРР 381621, кл. В 61 , 1969.ираж 554Государственногоелам изобретенийМосква, Ж, Ра Подписное омитета СССР открытий ская наб д